• 제목/요약/키워드: Bridge specimen

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카본아미노실리카 블랙 고성능감수제(CASB-SP)를 사용한 블랙콘크리트의 Mock-up Test 및 현장적용 (Mock up test and Field Application of Black Concrete Applying Superplasticizer containing Carbon Amino Silica Black)

  • 홍석민;한민철
    • 한국건축시공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.627-633
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    • 2013
  • 최근에는 생활수준 향상으로 인간친화적인 공간창조 등 의장적인 측면에서 다양한 요구가 나타나고 있다. 본 연구에서는 무주태권도원의 2개의 블랙콘크리트 교량에 기존연구에서 얻어진 카본아미노실리카블랙 고성능 감수제(CASB-SP)를 적용하기 위한 Mock up test와 현장적용사항에 대하여 보고하고자 하였다. Mock up test 결과 일반적인 품질 항목은 양호하게 나타났고, 백화방지와 관련한 발수제 도포는 에폭시계가 가장 양호한 것으로 나타나 현장적용에 활용하였다. 현장적용 결과 역시 기초적 특성은 모두 양호 하였고, 검정색 색상구현도 양호하였는데, 기존의 카본블랙 분말 색소를 이용하는 경우보다 시공성, 품질 모두 양호하면서 30 % 정도의 저렴한 경제성도 확인할 수 있었다.

교량용 후판 다층용접시 잔류응력과 변형에 미치는 루트간격의 영향 (Effects of Root Gap on Residual Stresses and Deformation in the Multi-Pass Weld of Thick Plates for Steel Bridge)

  • 장경복;김하근;강성수
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제17권1호
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    • pp.88-96
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    • 1999
  • The effects of root gap on welding residual stress and deformation are dealt with the multi-pass weldment with three kinds(0, 6, 30mm) of root gap by F.E.M common code, and then compared with experiment data. In this analysis, an 100% ramp heat input model was used to avoid numerical convergence problem due to an instantaneous increase in temperature near the fusion zone, and the effect of a moving arc in a two dimensional plane was also included. During the analysis, a small time increment was applied in a period with instantaneous temperature fluctuation while a large time increment was used in the rest period. The residual stress is distributed as symmetric types and maximum value is also equivalent when the weldment with 0mm and 6mm root gap is welded. In the case of 30mm root gap welding, the distribution of the residual stress extends over a wide range as asymmetric types due to the built-up weld, and most of the residual stress is biased in the side of a built-up weld part. In case of 0mm gap welding and 6mm gap welding, a little angular distortion occurs, but the level of deformation is small. When the weldment with 30mm root gap is welded, the angular deformation of the asymmetric types, however, occurs larger than the other specimens. The experimental and the analytic results show good coincidence and indicate that the welding residual stress and deformation distribution of 30 mm root gap specimen may be asymmetric and the amplitude is larger than those of root gap specimen under standard.

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콘크리트 슬래브가 없는 강재주형에서 상하연 온도차에 대한 실측연구 (An Experimental Study on the Temperature Difference between the Top and Bottom Flange in Steel Girder without Concrete Slab)

  • 신동욱;김경남;정경섭;이성행
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.99-106
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    • 2014
  • 합리적인 온도 설계하중을 연구하기 위하여, 실제 크기의 콘크리트 슬래브가 없는 강상형 거더 교량 시험체를 제작하였다. 높이에 따라 부착된 18개의 온도 게이지에서 5개월 동안 온도 데이터를 측정하였다. 강상형 거더 교량 시험체의 상단과 하단 사이의 온도 차가 계산되고, 온도 구배 모형이 확률 방법으로 제안되었다. 본 연구에서 제시된 모형은 유로 코드에 의해 제안 된 모델과 비교했을 때 약 97%의 상관관계를 보인다. 따라서, 본 연구의 결과로 제안 된 온도 구배 모델은 온도 설계 하중 계산시 기초 자료로 활용 될 수 있다.

Predictive model of fatigue crack detection in thick bridge steel structures with piezoelectric wafer active sensors

  • Gresil, M.;Yu, L.;Shen, Y.;Giurgiutiu, V.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제12권2호
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    • pp.97-119
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    • 2013
  • This paper presents numerical and experimental results on the use of guided waves for structural health monitoring (SHM) of crack growth during a fatigue test in a thick steel plate used for civil engineering application. Numerical simulation, analytical modeling, and experimental tests are used to prove that piezoelectric wafer active sensor (PWAS) can perform active SHM using guided wave pitch-catch method and passive SHM using acoustic emission (AE). AE simulation was performed with the multi-physic FEM (MP-FEM) approach. The MP-FEM approach permits that the output variables to be expressed directly in electric terms while the two-ways electromechanical conversion is done internally in the MP-FEM formulation. The AE event was simulated as a pulse of defined duration and amplitude. The electrical signal measured at a PWAS receiver was simulated. Experimental tests were performed with PWAS transducers acting as passive receivers of AE signals. An AE source was simulated using 0.5-mm pencil lead breaks. The PWAS transducers were able to pick up AE signal with good strength. Subsequently, PWAS transducers and traditional AE transducer were applied to a 12.7-mm CT specimen subjected to accelerated fatigue testing. Active sensing in pitch catch mode on the CT specimen was applied between the PWAS transducers pairs. Damage indexes were calculated and correlated with actual crack growth. The paper finishes with conclusions and suggestions for further work.

국내 교량의 현장 코어강도를 활용한 개선된 비파괴강도 추정식 제안 (Estimation of Nondestructive Strength Equations Based on the Results of In-situ Concrete Strength for Existing Bridges)

  • 김훈겸
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.98-104
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    • 2018
  • 콘크리트 비파괴강도 추정식은 일반적으로 콘크리트 강도를 결정하는데 사용된다. 그러나 기존의 추정식들은 대부분 제한된 실험 변수를 토대로 제안되어 배합조건, 강도특성 등이 다양한 실제 공용중 교량의콘크리트 압축강도 추정시 많은 오류를 포함한다. 본 연구에서는 297개 공용 교량의 정밀안전진단 결과 중 콘크리트 비파괴시험 및 현장 코어강도 시험결과를 토대로 콘크리트 부재의 코어강도와 비파괴 추정강도 평가결과를 비교분석하였다. 분석결과 분석이 이루어진 기존 추정식들 중 일본건축학회 CNDT소위원회 강도계산식이 다른 추정식에 비하여 실제파괴강도와의 오차가 가장적고 상관분석의 신뢰도도 가장높은 것으로 검토되었다. 그러나 이 추정식은 코어강도가 30 MPa이상일때 추정강도는 과소평가되는 것으로 나타났다. 이에 본 논문에서는 추정식에 의한 강도와 현장 코어강도사이의 관계를 활용하여 회귀분석을 통한 개선된 비파괴강도 추정식을 제안하였다.

온도조건에 따른 교면방수재의 인장접착강도 보정계수에 관한 실험적 연구 (Correction Coeffecient for Tensile Adhesive Strength of the Bridge Decks Waterproofing Systems with Different Temperature Conditions)

  • 이병덕;윤병성
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 춘계 학술발표회 제16권1호
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    • pp.794-797
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    • 2004
  • In this study, tensile adhesive strength(TAS) test was carreid out for evaluated the effects of temperature conditions (-20, -10, 0, 5, 10, 20, 30, $40^{\circ}C$) on the tensile adhesive characteristics about 4 type waterproofing membranes which were commercially used in bridge decks. And, failure appeariences of waterproofing systems in each temperature after TAS test were observed the sawing surfaces of waterproofing systems for whether or not damaged of waterproofing membranes. Also, correction coefficient of TAS with temperature were calculated using 4 type waterproofing membrane. It could be shown that the higher TAS and shear adhesive strength, the lower temperature, regardless of the type of waterproofing membrane. Temperature sensibility of TAS was especially remarkable in epoxy membrane. Failure type was occurred the ductile failure in $30^{\circ}C\;and\;40^{\circ}C$. From these results, it was shown that if ambient temperature above $30^{\circ}C$ maintains for a long time, waterproofing membrane will be deformed by softening. Otherwise, waterproofing membrane in temperature below $20^{\circ}C$ shown that occurred the brittle failure. From the results of visual observation of cutting surface for specimen, the thin waterproofing membranes shown indented by hot aggregate of the asphalt mixtures. Therefore, it could be known that the specification of waterproofing membrane thickness is necessary by waterproofing membrane type. As temperature change varied with pavement depth, the interface temperature was more important than ambient temperature in TAS test. Now, TAS test results were limited only in $-10^{\circ}C\;and\;20^{\circ}C$ temperature, but correction coefficient of TAS by ambient temperature could be used as a solution to deal with this problem.

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고강도 폴리머 모르타르 및 탄소섬유 봉(Rod)으로 보강된 교량 바닥판의 보강성능 (Strengthening Capacity of Bridge Deck Strengthened with Carbon Fiber Rod and Polymer Mortar)

  • 심종성;문도영;주민관
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.213-220
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    • 2004
  • 본 논문은 신공법인 carbon fiber rod로 보강된 교량 바닥판의 정적 및 피로성능개선 효과에 대한 것이다. 이 연구의 실험에서 적용된 보강변수는 등방성 및 이방성 보강이며, 보강성능을 평가하기 위하여 보강된 바닥판 시험체에 대해 정적 및 피로실험을 실시하여 그에 따른 내하성능, 균열 및 파괴양상 등을 분석하였다. 실험결과, 보강된 모든 시험체가 증설된 모르타르와 콘크리트와의 계면이 조기에 탈락하여 펀칭전단 파괴되는 양상을 보였다. 보강성능을 살펴보면, CFR로 보강된 바닥판은 무보강 시험체에 비해 극한강도, 강성, 피로수명 등에서 우수한 것으로 나타났다 또한 보강형식 측면에서는, 이방성 보강(CR-UE)이 등방성 보강(CR-E)보다 우수한 것으로 나타났다.

스트레인 게이지 계측용 차동 증폭기와 A/D 변환기를 이용한 트러스 구조물의 내력 측정 장치 설계 (Design of Load and Strain Measuring Equipment Using Strain Gage, Instrumental Differential Amplifier and A/D Converter in a Truss System)

  • 백태현;이병희
    • 비파괴검사학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.217-224
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    • 2008
  • 트러스는 교량이나 건축물 설계 등에 많이 사용되는 구조물로서 기본적인 설계요소이며, 설계자는 이러한 구조물의 원리를 완전히 이해하여 설계에 적용할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 트러스 구조물의 힘을 기본역학에서 예측되는 오차범위 이내로 실험법으로 측정할 수 있는 기구설계 방법을 제시하였다. 상용으로 제작된 재래식 변형률 측정 장치는 고가이고 복잡하므로 구조를 이해하기가 어려우므로 본 측정기구에서는 휘트스톤브리지 회로를 적용, 스트레인 게이지 및 A/D 변환기 조립하여 하중과 변형률을 쉽게 측정할 수 있도록 하였다. 제작된 기구를 이용하여 구조물에 하중을 가하여 변형률을 측정하였으며, 측정결과를 이론적으로 예측한 값과 비교하여 실용성을 입증하였다. 이 측정 기구는 저렴한 값으로 제작할 수 있으며, 크기가 작아 탁상에서 교육용 실험 및 실습 장비로 적합할 것으로 사료된다.

단순지지 거더교의 실측 변형률 응답을 이용한 변위 추정 방법 (A Method Estimating Displacement using Measured Strain Response of Simply Supported Girder Bridges)

  • 전준창;이희현
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.18-24
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    • 2016
  • 본 연구에서는 기존의 가속도 등을 이용하여 변위를 추정하는 방법의 문제점을 개선시키기 위해 단순지지 거더교의 실측 변형률로 부터 변위를 추정할 수 있는 간단한 방법을 제안하였다. 제안된 변위 추정 방법의 기본 개념은 변위와 변형률의 관계로부터 유도되었으며, 해석적 방법을 부가적으로 도입하여 일반화시켰다. 실교량과 유사한 동적 거동특성을 갖는 단순지지 강판에 대한 정 동적 실내실험을 수행하였으며, 실험을 통해 실험체 중앙점의 변위 및 변형률을 측정하였다. 실험체에 대한 실측 변형률을 이용하여 추정된 변위는 실측 변위와 잘 일치하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제안한 변위 추정 방법은 변위계 설치를 위한 고정된 기준점 확보가 곤란한 실교량(단순지지 거더교)의 변위 측정에 적합하다고 판단된다.

유한요소해석에 의한 요철형 이음단면을 갖는 프리캐스트 바닥판의 휨성능 평가 (Evaluation on Flexural Performance of Precast Decks with Ribbed Joint by FEM)

  • 오현철;정철헌;강명구;박세진;신동호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.85-94
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    • 2016
  • 본 연구에서는 요철형 이음단면을 갖는 프리캐스트 교량 바닥판 이음부의 정적 휨성능을 예측하기 위한 비선형 유한요소해석 모델을 구성하였으며, 선행연구에 의한 실험결과와의 비교를 통해 유한요소해석의 적합성을 확인하였다. 유한요소해석 모델을 구성하는 재료특성으로 각각의 이론을 적용하였으며, 실험결과 및 사전 변수해석을 통해 입력변수들을 결정하여 유한요소해석 모델을 구성하였다. 본 연구에서 수행된 유한요소해석 결과는 각각의 실험체에 대한 구조적 거동을 평균 5% 이내로 비교적 정확하게 추정하는 것으로 나타났으며, 소성 변형률 분포로부터 각 실험체의 균열양상 및 파괴형태를 간접적으로 예측할 수 있었다. 따라서 본 연구에서 사용된 유한요소해석 모델은 향후 프리캐스트 바닥판 이음부의 극한거동 예측 및 이음부의 설계식 도출을 위한 변수해석 연구 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.